机械冷知识：小螺钉里的小学问

本文概述

小螺钉可以说最常用的机械紧固件了，广泛用于各类产品的紧固，包括塑胶件、钣金件和小五金制品等。本文并不会给大家详细介绍各类螺钉型号及其参数，这些信息通过五金手册可以得到更多更详细的。本着知其然亦知其所以然的宗旨，本文主要给大家介绍有关螺钉基础、设计细节、生产方式以及应用场合等科普知识，帮助大家对螺钉有个直观的认识。

一字槽和十字槽

小螺钉主要是使用对应的旋具-螺丝刀（改锥）来进行拧紧的，因此螺钉头部的形状必须和螺钉旋具（螺丝刀）的相对应，并在头部开有和螺丝刀头形状对应配合的槽。根据槽的形状最常见的通用型小螺钉主要分两类：开槽型（一字槽）和十字槽型。至于其他特殊形状比如人字形、三角形、四方槽等常用于特殊需要防拆的场合。

开槽型螺钉中的一字槽型一般是采用切削加工制造的。而十字槽则是用冷镦成型的，最早是由荷兰的飞利浦公司发明并推广到全世界，很小但伟大的发明。相比一字槽，十字槽的优势明显：因为是冷镦成型，所以非常适合大批量快速生产，并且开槽处的强度更高。另外十字槽本身带有的斜度以及十字型的中心对称性，非常便于十字螺丝刀的中心对齐到十字槽中心，特别是在用电动螺丝刀进行来拧紧的时候，这个优势就更加明显了。因此在需要大量使用小螺钉进行组装的场合，使用十字槽螺丝钉配合电动螺丝刀进行组装绝对是最佳的选择。

说到这里，可能有的用户就会问，既然如此，为啥一字槽螺钉不也采用冷镦的方式来进行开槽？原因有二，首先，冷镦方式因为工艺本身的原因，开槽具有较大的斜度，这样使用一字螺钉刀来进行拧紧就会显得比较吃力了。其二，和十字槽不同，一字槽是贯通整个头部顶面的，因此冷镦槽的话讲会导致槽的外缘产生不可接受的毛边。因此一字槽无法用冷镦的方式来生产了。

小螺钉的材料主要为钢、不锈钢、黄铜。小螺钉的表示方法通常按照种类、基本尺寸x公称长度、机械强度等级、材料和指定事项的顺序来标记。

沉头螺钉

特别地，对于被联接件表面平整要求比较高，不希望螺钉头突出表面的时候，可以选用沉头螺钉。对于与沉头和半沉头螺钉相配合的被联接件上必须开有相应的90度沉头孔。

自攻螺钉

普通的螺钉要和螺母配合使用或者需要在被紧固件上加工出对应的内螺纹才进行配合紧固使用。但有一种特殊的小螺钉称为自攻螺钉，通过使用自攻螺钉本身的螺纹直接在被联接件上铰出对应的螺纹来实现配合，换句话说，自攻螺丝同时扮演了丝锥的角色。特别在塑胶件的紧固上应用尤为广泛。

常见自攻螺丝的头部形状除了开槽型和十字槽型外，还有六角型。自攻螺钉的使用范围除了由其公称直径和长度决定外，螺距也是重要考虑参数。除了3种普通粗牙螺纹外，还有特殊的。根据要攻丝材料硬度的不同，端头会做成尖形、带锥度和切口等形状，使得攻螺纹更容易。

在使用自攻螺钉对塑胶件进行紧固时，自攻螺钉对塑料进行铰丝时的废屑并不能及时导出，因此在攻丝过程中因为废屑的挤压会对司柱的侧壁造成一定压力，因此侧壁料厚太大或太小的时候都容易造成开裂导致司柱失效。针对不同直径和牙型的自攻螺钉，司柱的壁厚和预留孔要选择对应的合适值（一般预留孔直径等于或微大于牙根圆直径便可）。

而在使用自攻螺丝对钣金件进行攻丝时，要考虑到可能会对被联接的钣金件造成一定的塑性变形，要在结构上考虑并修正这个变形带来的可能影响。

小螺钉头部型号

为方便大家直观认识各类头型螺钉，特找几个常用类型的螺钉图供大家参考。

在选择螺钉时，尽量避免选择开槽螺钉中的球头型、圆柱头型和球面圆柱头型这3类以及十字槽型中的球头型。因为这些类型的螺钉正处于被逐步淘汰的行列。

本文内容主要来源下面的图书（介绍有关各种机械零件的有趣实用知识），有兴趣的可以一看。